如何使用L298N双电机控制器模块和Arduino控制DC和步进电机

454398 2019-11-04 11268

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步骤1：了解L298模块连接

Arduino

首先，我们将遍历所有连接，然后说明如何控制直流电动机，然后是步进电动机。此时，请检查L298N H桥模块上的连接。

考虑图像–将数字与图像下方的列表匹配：

DC电动机1“ +”或步进电动机A +

DC电动机1“-”或步进电动机A-

12V跳线–如果使用的电源电压大于12V DC，则将其移除。这样可以为板载5V稳压器供电。

在此处连接电动机电源电压，最大35V DC。如果》 12V DC

GND

如果有12V跳线，则移除5V输出，非常适合为Arduino（

直流电动机1启用跳线。使用步进电机时，将其保留在原位。连接到用于直流电动机速度控制的PWM输出。

IN1

IN2

IN3

IN4

直流电动机2启用跳线。使用步进电机时，将其保留在原位。连接到用于直流电动机速度控制的PWM输出

直流电动机2“ +”或步进电动机B +

直流电动机2 “-”或步进电动机B-

步骤2：控制直流电动机

到使用L298N H桥模块控制一两个直流电动机非常容易。首先将每个电动机连接到L298N模块上的A和B连接。

如果您为机器人（例如）使用两个电机，请确保两个输入的电机极性相同。否则，当您同时将两个电动机都设置为正转而将其设置为倒退时，可能需要交换它们！

下一步，连接电源-将正极连接至模块上的引脚4，将负极/GND连接至引脚5。如果您提供的电压最高为12V，则可以保留12V跳线（上图中的点3），并且模块上的引脚6可以提供5V电压。

可以将其馈送到Arduino的5V引脚，以从电动机的电源为其供电。别忘了将Arduino GND连接到模块上的引脚5，以完成电路。现在，您将在Arduino上需要六个数字输出引脚，其中两个需要是PWM（脉冲宽度调制）引脚。

PWM引脚在引脚编号旁边由波浪号（〜）表示，例如在Arduino Uno的数字引脚图像中。

最后，将Arduino数字输出引脚连接到驱动程序模块。在我们的示例中，我们有两个直流电动机，因此数字引脚D9，D8，D7和D6将分别连接到引脚IN1，IN2，IN3和IN4。然后将D10连接到模块插针7（先卸下跳线），然后将D5连接到模块插针12（同样要卸下跳线）。

通过向驱动器发送HIGH或LOW信号来控制电动机的方向每个马达（或通道）。例如，对于电动机一，从IN1到HIGH的高电平和向IN2发出LOW的低电平将使它在一个方向上旋转，而到HIGH和LOW的低电平将使它在另一个方向上旋转。

但是，直到将HIGH设置为启用引脚（电机1为7，电机2为12）后，电机才会转动。并且它们可以通过低电平连接到同一引脚来关闭。但是，如果需要控制电动机的速度，则可以通过来自连接到使能引脚的数字引脚的PWM信号来解决这一问题。

这就是我们对直流电动机演示草图所做的工作。如上所述，连接了两个直流电动机和一个Arduino Uno，以及一个外部电源。然后输入并上传以下草图：

// connect motor controller pins to Arduino digital pins

// motor one

int enA = 10;

int in1 = 9;

int in2 = 8;

// motor two

int enB = 5;

int in3 = 7;

int in4 = 6;

void setup（）

{

// set all the motor control pins to outputs

pinMode（enA， OUTPUT）;

pinMode（enB， OUTPUT）;

pinMode（in1， OUTPUT）;

pinMode（in2， OUTPUT）;

pinMode（in3， OUTPUT）;

pinMode（in4， OUTPUT）;

}

void demoOne（）

{

// this function will run the motors in both directions at a fixed speed

// turn on motor A

digitalWrite（in1， HIGH）;

digitalWrite（in2， LOW）;

// set speed to 200 out of possible range 0~255

analogWrite（enA， 200）;

// turn on motor B

digitalWrite（in3， HIGH）;

digitalWrite（in4， LOW）;

// set speed to 200 out of possible range 0~255

analogWrite（enB， 200）;

delay（2000）;

// now change motor directions

digitalWrite（in1， LOW）;

digitalWrite（in2， HIGH）;

digitalWrite（in3， LOW）;

digitalWrite（in4， HIGH）;

delay（2000）;

// now turn off motors

digitalWrite（in1， LOW）;

digitalWrite（in2， LOW）;

digitalWrite（in3， LOW）;

digitalWrite（in4， LOW）;

}

void demoTwo（）

{

// this function will run the motors across the range of possible speeds

// note that maximum speed is determined by the motor itself and the operating voltage

// the PWM values sent by analogWrite（） are fractions of the maximum speed possible

// by your hardware

// turn on motors

digitalWrite（in1， LOW）;

digitalWrite（in2， HIGH）;

digitalWrite（in3， LOW）;

digitalWrite（in4， HIGH）;

// accelerate from zero to maximum speed

for （int i = 0; i 《 256; i++）

{

analogWrite（enA， i）;

analogWrite（enB， i）;

delay（20）;

}

// decelerate from maximum speed to zero

for （int i = 255; i 》= 0; --i）

{

analogWrite（enA， i）;

analogWrite（enB， i）;

delay（20）;

}

// now turn off motors

digitalWrite（in1， LOW）;

digitalWrite（in2， LOW）;

digitalWrite（in3， LOW）;

digitalWrite（in4， LOW）;

}

void loop（）

{

demoOne（）;

delay（1000）;

demoTwo（）;

delay（1000）;

}

那么该草图中发生了什么？在函数demoOne（）中，我们打开电动机并以200的PWM值运行它们。这不是速度值，而是一次施加200/255的时间量的功率。

然后片刻之后，电动机反向运行（请参阅如何更改digitalWrite（）函数中的HIGH和LOW？）。为了了解您的硬件可能的速度范围，我们在函数demoTwo（）中遍历了整个PWM范围，这将打开电动机，并且它们通过零至255的PWM值运行，并通过两个for循环返回零。。

最后，这是在此页面的视频中进行的演示–使用我们的破旧的坦克底盘和两个直流电动机。

第3步：使用Arduino控制步进电动机和L298N

步进电机可能看起来很复杂，但事实并非如此。在此示例中，我们控制一个典型的NEMA-17步进电机，该电机具有四根电线，如该步骤中的图像所示。

每转200步，并且可以60 RPM的速度运行。如果您还没有电动机的步进和速度值，请立即查找，并在草图中使用它。

成功进行步进电动机控制的关键是识别电线-即一个是哪个。您将需要确定A +，A-，B +和B-线。在我们的示例电动机中，它们是红色，绿色，黄色和蓝色。现在，让我们完成接线。

将来自步进电机的A +，A-，B +和B-线分别连接到模块连接1、2、13和14。将L298N模块随附的跳线放置在模块点7和12上的线对上。然后根据需要将电源连接到点4（正）和点5（负/GND）。

再次，如果您的步进电机的电源低于12V，则将跳线安装到模块的第3点，为您的Arduino提供整洁的5V电源。接下来，将L298N模块引脚IN1，IN2，IN3和IN4分别连接到Arduino数字引脚D8，D9，D10和D11。

最后，如果从模块中获取5V电压，则将Arduino GND连接至模块上的点5，将Arduino 5V连接至点6。借助Arduino IDE随附的Stepper Arduino库作为标准，从草图控制步进电机非常简单。

要演示您的电动机，只需加载Stepper库中随附的stepper_oneRevolution草图。要找到它，请在Arduino IDE中单击“文件”》“示例”》“步进器”菜单。

最后，检查草图中

const int stepsPerRevolution = 200;的值并将200更改为步进电机的每转步数，以及在以下行中预设为60 RPM的速度：myStepper.setSpeed（60）;

现在，您可以保存和上传草图，这会将步进电机发送大约一转，然后再回来。这可以通过功能

myStepper.step（stepsPerRevolution）; // for clockwise

myStepper.step（-stepsPerRevolution）; // for anti-clockwise

实现。最后，在此步骤的视频中快速展示了我们的测试硬件。

责任编辑：wv

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